地球的公转

如题所述

概述
  地球在公转过程中,所经过的路线上的每一点,都在同一个平面上,而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线,叫做地球轨道。如果我们把地球看成为一个质点的话,那么地球轨道实际上是指地心的公转轨道。
中心位置
  严格地说,地球公转的中心位置不是太阳中心,而是地球和太阳的公共质量中心,不仅地球在绕该公共质量中心在转动,而且太阳也在绕该点在转动。但是,太阳是太阳系的中心天体,地球只不过是太阳系中一颗普通的行星。太阳的质量是地球质量的33万倍,日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。这个距离与约为70万千米的太阳半径相比,实在是微不足道的,与日地1.5亿千米的距离相比,就更小了。所以把地球公转看成是地球绕太阳(中心)的运动,与实际情况是十分接近的。
轨道
  地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。椭圆有半长轴、半短轴和半焦距等要素,分别用a、b、c表示,其中a又是短轴两端对于焦点(F1、F2)的距离。
关系式
  半焦距与半长轴和半短轴之间存在着这样的关系:   即 c2=a2-b2   半焦距c与半长轴a的比值c/a,是椭圆的偏心率,用e表示,即e=c/a,
偏心率
  偏心率是椭圆形状的一种定量表示,e的数值大于0而小于1。椭圆越接近于圆形,则e的数值就越小,即接近于0;反之,椭圆越扁,e的数值就越大。经过测定,地球轨道的半长轴a为149,600,000千米,半短轴b为149,580,000千米。根据这个数据计算出地球轨道的偏心率为:   可见,地球轨道非常接近于圆形。   由于地球轨道是椭圆形的,随着地球的绕日公转,日地之间的距离就不断变化。地球轨道上距太阳最近的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较近的一端,称为近日点。在近代,地球过近日点的日期大约在每年一月初。此时地球距太阳约为147,100,000千米,通常称为近日距。地球轨道上距太阳最远的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较远的一端,称为远日点。在近代,地球过远日点的日期大约在每年的7月初。此时地球距太阳约为152,100,000千米,通常称为远日距。近日距和远日距二者的平均值为149,600,000千米,这就是日地平均距离,即1个天文单位。
根据椭圆周长的计算公式
  L=2πα(1-0.25×e2)   计算出地球轨道的全长是940,000,000千米。   地球的公转方向与自转方向一致,从黄北极看,是按逆时针方向公转的,即自西向东。这与太阳系内其它行星及多数卫星的公转方向是一致的, 自转平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,自转的线速度是每秒465米。
编辑本段太阳周年视运动
概述
  地球公转是从太阳的周年视运动中发现的。为了说明太阳的周年视运动,我们首先用一个动点与一个定点的关系来进行分析。
举例
  假如,动点A在绕定点B做圆周运动。则在定点B看上去,A点的轨迹是一个圆形,A点的运动方向是逆时针的。这种情况,与从动点A看定点B的运动特征是完全相同的,B点的运动轨迹也是圆形的,运动方向也是逆时针的。但是,A绕B的运动是一种真运动,而B绕A的运动则是一种视运动,它是A绕B运动的一种直观反映。
观测点
  地球的绕日公转和在地球上的观测者见到的太阳视运动的特点与上述情况相同。尽管实际情况是地球绕日公转,但是作为地球上的观测者,只能感到太阳相对于星空的运动,这种运动的轨迹平面与地球轨道平面是重合的,方向、速度和周期都与地球的相同。太阳相对星空的运动,是一种视运动,称为太阳周年视运动。太阳周年视运动实际上是地球公转在天球上的反映。
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第1个回答  2011-09-17
1、极昼极夜的范围=90-太阳直射点的度数

2、两点的相对高度公式:相对高度小于(n+1)*等高距,大于等于(n-1)*等高距,
其中n为等高线的条数。

3、地方时
(1)根据太阳照射情况形成的时刻,如太阳直射点所在经线(位于昼半球中央)为12点。(地球自转会造成照射情况的变化,地方时就变化)
要求:能在任意形式的日照图上读出特殊地方时(如12点、0点或24点、6点、18点)的分布。
(2)图上计算:经度每相差15度地方时相差1小时(或1度/4分钟、经度1分/4秒钟),东早(加)西晚(减)
注意:过日界线时日期还要再加(向西)减(向东)一天
(3)公式计算:
(甲经度-乙经度)*1小时/15度=甲地方时-乙地方时
注意:东经度写成正数,西经度写成负数。正负经度已经考虑了日界线两侧的日期差异。

4、时区
(1)为了各地交往的方便,将全球经度划分为24个时区,各时区以其中央经线的地方时作为全时区的共用区时。
(2)某经度所在的时区计算:经度/15度=商.....余数。
如果余数小于7.5,所在时区=商数;如果余数大于7.5,所在时区=商数+1

5、区时
(1)时区每差1个区,区时相差1小时,东早(多)西晚(少)
注意:过日界线日期要先加减一天
(2)公式计算
甲时区-乙时区=甲区时-乙区时
注意:东时区写成正数,西时区写成负数。正负数已经考虑了日界线两侧的日期差别。

6、正午太阳高度(H)
(1)正午太阳高度是指一天中的最大太阳高度,即地方时12点时的太阳高度。
(2)计算公式(与直射点相比)
正午太阳高度=90-|当地纬度+太阳直射点纬度|
技巧:可以将北纬写成正数,而将南纬写成负数。
(3)计算公式(与任意纬度相比)
甲H-乙H=(甲纬度-乙纬度)的绝对值
注意:北纬度写成正数,南纬度写成负数

7、实际距离
(1)实际距离=图上距离/比例尺
(2)在经纬网图上:经线上跨纬度1度=111千米;
纬线上跨经度1度=111*cosA千米,其中A是纬度

8、太阳高度角的计算方法:两地之间的太阳高度角的差=两地之间的纬度差

9、昼长、夜长
(1)昼长=日落时刻-日出时刻=(12-日出地的地方时)*2=(日落地的地方时-12)*2
注意:前后时刻一致即可,比如都是某地地方时,比如都是北京时间
注意:均指该地地方时
(2)图上计算
昼长=24小时*昼弧/360度
(3)北纬某地昼长=对应南纬的夜长
(4)夜长=24-昼长

10、日出、日落时刻
(1)日出时刻=(24-昼长)/2=12-昼长/2
(2)日落时刻=24-日出时刻=12+昼长/2

例题:青云花园(38°N)是一所集欧美建筑精华的住宅小区,设施齐全,豪华典雅。小区由西区、东区及环绕区组成。西区分布有住宅楼8栋,每栋楼有20层,约80米高,楼距约60米;东区为一大型花园,设有游泳池及一些娱乐设施;环绕带分布有车道、绿化带等公共设施。当地人们购买踊跃。然而一年以后,一些住户要求开发商赔偿损失,并由于协商不好,将其告上法庭。纠纷产生的原因是由于这些用户冬季室内接受不到阳光的照射。开发商百般狡辩,但住户们拿出了强有力的证据,终于打赢了这场官司,拿到了应有的赔偿。

(1)根据所学的知识及上述材料,你能说一说住户们拿出了什么强有力的证据吗?

(2)针对上述情况,如果从考虑让住宅获得充足的太阳光照的角度,你认为住宅楼群应怎样布局为好?
由于黄赤交角的存在,太阳直射点在南北回归线之间来回移动,使得地面的正午太阳高度角在一年中发生着有规律的变化。在一年中,夏至时正午太阳高度角最大,冬至时最小。只要在冬至正午太阳高度角最小的时候,阳光能够照射到室内,那么在其余的时间里,房间内都会得到太阳光的照射。
当正午太阳高度角为α,A楼高为M,楼距为N时,B楼能得到充足的光照
对于青云小区(38°N)来说,正午太阳高度值最小时(冬至日)应为:
α=90°—纬差=90°—(38°+23°26′)=28°34′
那么,它的楼距应为:N=M•cot28°34′=80×1.837=146.96(米)
而青云小区的楼距实为60米,显然是由于青云花园的楼距太近(或者说楼层太高)造成了低层住宅的光照不好——这就是住户们打赢这场官司的有力证据。
如果小区的规划区面积足够大,可以考虑降低楼层(多盖几幢)、拉大楼距的办法;如果小区的规划区面积不允许,则可以采用错落有致的办法来布局。同时,也可以考虑把住宅楼的走向定为与子午线成30°~60°夹角的走向。
第3个回答  2011-09-17
地球公转 指围绕太阳在一个椭圆的轨道上转